《西门子网络通讯培训（高端培训）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《西门子网络通讯培训（高端培训）（104页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、工程师培训资料,标题：西门子网络通讯培训（高端培训） 培训人：xx,内部工程师培训资料,一、以太网通讯 1、超五类网线的制作 二、MPI通讯 2、MPI通讯的设置 三、PROFIBUS 通讯 3、 PROFIBUS的构成 4、通讯故障处理的基本思路,西门子网络主要通讯方式,西门子网络主要方式有：MPI网络通讯(多点接口Multi Point Interface)、工业以太网通讯(Industrial Ethernet)、PROFIBUS网络通讯(工业现场总线)、ASI网络通讯(执行器一传感器一接口ActuatorSensorInterface）,西门子网络主要通讯方式,一、以太网通讯,1） 工
2、业以太网是基于IEEE 802.3 (Ethernet)的强大的区域和单元网络。IEEE 802.3 通常指以太网的一种网络协议。描述物理层和数据链路层的MAC子层的实现方法，在多种物理媒体上以多种速率采用CSMA/CD（带冲突检测的载波侦听方式 ）访问方式。,2）以太网双绞线的制作 2.1 以太网双绞线是由超五类双绞线、水晶头（RJ45接头）组成。 2.2 制作网线具体标准如下表：,制作步骤及要求,MPI通讯,一、MPI通讯概述 MPI(Multi Point Interface)是多点接口的简称，是当通信速率要求不高，通信数据量不大时可以采用的一种简单经济的通信方式。通过它可组成小型PLC
3、通讯网络，实现PLC之间的少量数据交换，它不需要额外的硬件和软件就可网络化。每个S7-300 ，S7-400CPU都集成了MPI通信协议,MPI的物理层是RS-485。通过MPI，PLC可以同时与多个设备建立通信连接，这些设备包括编程器PG或运行STEP7的计算机PC、人机界面（HMI）及其它SIMATIC S7，M7和C7。同时连接的通信对象的个数与CPU的型号有关。,MPI网络组建,仅用MPI接口构成的网络称为MPI分支网络或（MPI网络）。两个或多个MPI分支网络由路由器或网间连接器连接起来，就能构成较复杂的网络结构，实现更大范围的设备互连，如下图。这里介绍MPI网络的组态问题。,MPI
4、网络结构示意图,MPI网络连接规则及硬件介绍,MPI网络如上图所示，构建MPI网络时应遵从下述连接“规则”： 1）MPI网络可连接的节点。凡能接入MPI网络的设备均称为MPI网络的节点。可接入的设备有：编程装置（PG/个人计算机PC），操作员界面（OP），S7/M7 PLC。 2）为了保证网络通信质量，组建网络时在一根电缆的末端必须接入匹配电阻，也就是一个网络的第一个和最后一个节点处应接通终端电阻（一般西门子专用连接器中都自带终端匹配电阻）。,两个终端电阻之间的总线电缆称为段(Segments)。每个段最多可有32个节点，每段最长为50m（从第一个节点到最后一个节点的最长距离）。 如果覆盖节点
5、距离大于50m，可采用RS485中继器来扩展节点间的连接距离。如果在两个RS485中继器之间没有其他节点，那就能在两个中继器之间设一条长达1000m的电缆，这是两个中继器之间的最长电缆长度。连接电缆为PROFIBUS电缆（屏蔽双绞线），网络插头（PROFIBUS接头）带有终端电阻，如图下图所示，如果用其它电缆和接头不能保证标称的通讯距离和通讯速率。,线缆接头（50型）,MPI网络参数及编址,MPI网络苻合RS-485标准，具有多点通信的性质，MPI的波特率固定地设为1875kbps(连接S7-200时为19.2kbps）。 每个MPI网有个分支网络号，以区别不同的MPI分互网；在MPI分互网或
6、称MPI网上的每一个节点都有一个网络地址，称为MPI地址。MPI地址的编址规则：,1） 必须为MPI网络上每一节点分配一个MPI地址和最高MPI地址同一MPI分支网络上各节点地址号必须是不同的，但各节最高地址号均是相同的。 2) 节点MPI地址号不能大于给出的最高MPI地址号；最高地址号可以是126。为提高MPI网络节点通信速度最高MPI地址应设置得较小。,3) s7-300系列：如果机架上安装有功能模块(FM）和通信模板，则它们的MPI地址是由CPU的MPI地址顺序加1构成, 如下图所示。,为可编程模板自动分配MPI地址,MPI参数设置,设置MPI参数可分为两部分：PLC侧和PC侧MPI的参
7、数设置。 现用s7-300系列为例进行设置。 1） PLC侧参数设置： 在通过HW Config进行硬件组态时双击“CPU313C”后出现下图所示：,“HW Config”对话框中配置硬件,再点击上图中的“Properties”按钮来设置CPU的MPI属性，包括地址及通信速率，具体操作如下图所示。,设置CPU的MPI属性,注意： 在通常应用中不要改变MPI通信速率。请注意在整个MPI网络中通信速率必须保持一致，且MPI站地址不能冲突。,2.PC侧参数设置,在PC侧同样也要设置MPI参数，在STEP7软件 SIMATIC Manager界面下点击菜单“Options”选项的“Set PG/PC
8、Interface”(图7.7所示)(或“控制面板”中选中“Set PG/PC Interface”) 用CP5611作为通讯卡，选择“CP5611（MPI）”，当我们没有这种卡时，用usb适配器连接时，选择PC ADAPTER（需安装PC adapter驱动）后点击OK即可。设置完成后，将STEP7中的组态信息下载到CPU中。,点击“Options”选项的“Set PG/PC Interface”界面,选择“CP5611（MPI）”界面(cp5611通讯时),选择“pc adapter（MPI）”界面(适配器通讯),PC侧的MPI通信卡的类型,1. PC Adapter(PC适配器)一端连接
9、PC的RS232口或通用串行总线（USB）口，另一端连接CPU的MPI，它没有网络诊断功能，通信速率最高为1.5Mbit/s,价格较低。 2. CP5511 PCMCIA TYPE 卡，用于笔记本电脑编程和通信，它具有网络诊断功能，通信速率最高为12Mbit/s,价格相对较高。 3. CP5512 PCMCIA TYPE CardBus（32位）卡，用于笔记本电脑编程和通信，具有网络诊断功能，通信速率最高为12Mbit/s,价格相对较高。,4. CP5611 PCI卡，用于台式电脑编程和通信，此卡具有网络诊断功能，通信速率最高为12Mbit/s,价格适中。 5. CP5613 PCI卡（替代原
10、CP5412卡），用于台式电脑编程和通信，它具有网络诊断功能，通信速率最高为12Mbit/s,并带有处理器，可保持大数据量通信的稳定性，一般用于PROFIBUS网络，同时也具有MPI功能，价格相对最高。 了解上述功能后，可以很容易地选择适合自己应用的通信卡，在CP 通信卡的代码中，5代表PCMCIA接口，6代表PCI总线，3代表有处理器。,三、profibus 通讯,1 profibus 概述 PROFIBUS网络通讯的本质是RS485串口通讯，按照不同的行业应用，主要有三种通讯行规：DP（Decentralized Peripherals），FMS（Field Message Specifi
11、cation）和PA（Process Automation）行规。,其中DP通讯的方式在OSI参考模型中主要使用第1、2、7层，因此PROFIBUS DP网络的通讯速度较快，且报文简单如下表：,2 PROFIBUS网络硬件 PROFIBUS网络主要涉及到的硬件包括：PROFIBUS接口，通讯介质，PROFIBUS插头，中继器，诊断中继器，OLM以及有源终端电阻等。,2.1 PROFIBUS接口 PROFIBUS接口是RS485串口，一般采用SUB-D female的接口，其管脚定义为： 如下图,2.2通讯介质,2.2.1 PROFIBUS 电缆 PROFIBUS介质是一根屏蔽双绞电缆，屏蔽可以
12、提高电磁兼容（EMC）能力。 PROFIBUS电缆的特性阻抗应在100到220之间，电缆电容（导体间）应该60pF/m，导线截面积应0.22mm2(24 AWG)。下表列出 两类线缆的特性。,下面的表指出两类电缆（A和B）对不同传输速度时的最大长度：,标准PROFIBUS电缆为屏蔽双绞电缆，其中数据线有两根：A-绿色和B-红色，分别连接DP接口的管脚3（B）和8（A），电缆的外部包裹着编织网和铝箔两层屏蔽，最外面是紫色的外皮（如图）。,标准PROFIBUS电缆,标准的PROFIBUS电缆一般都是A类电缆。,除了标准PROFIBUS电缆，还有许多其它特殊类型的电缆可以用于特定的环境：,各种类型的
13、PROFIBUS电缆,为了方便将PROFIBUS的外皮以及屏蔽层按照固定的长度进行切除，减少剥线的时间和剥线过程中将电缆破坏或者造成短路的可能，西门子还提供了PROFIBUS快速剥线工具（订货号：6GK1 905-6AA00）,PROFIBUS快速剥线工具,2.2.2RS485 中继器,按照RS485串口通讯的规范，当网络中的硬件设备超过32个，或者波特率对应的网络通讯距离已经超出规定范围时，就应该使用RS485中继器来拓展网络连接（参照上表）。 一般情况下， 在一条物理网线上最多不超过9个RS485中继器 。,RS485中继器,1、DC24VL+、M、PE、M5.2接线柱（M5.2为测量A2
14、和B2之间电压的参考地，注：在实际中没有意义）,2、屏蔽线压板,3、DP线接线柱A1、B1、A1、B1; 4、第一段总线的终端电阻OFFON 5、放大拨动开关OFFON 6、 第二段总线的终端电阻OFFON,7、DP线接线柱A2、B2、A2、B2; 8、固定销 9、第一段PGOP接口 10、DC24V电源指示等,使用中继器时需要注意的问题：,1） 安装问题 RS485中继器上下分为两个网段，其中A1/B1 和 A1 / B1 接口是网段1的一个PROFIBUS接口，A2/B2 和 A2 / B2 接口是网段2的一个PROFIBUS接口，PG/OP 接口属于网段1； 信号放大是在网段1和网段2之
15、间实现的，同一网段内信号不能放大；因而需要进行距离扩展的网络必须是接在网段2上； 两个网段之间是物理隔离的，因而RS485中继器除了扩展网段外，还有一个作用就是可以进行网络隔离。,这两个网段是都是指物理网段，与STEP7硬件组态中所组态的PROFIBUS网络没有关系，不同的物理网段仍然可以属于同一个PROFIBUS逻辑网络。 在网络拓扑中，RS485中继器也是一个信号收发设备，占一个物理设备的位置，但不需要分配站号，因而注意在物理连接站点时，每个网段所连接的从站数是小于32的。,2 ）终端电阻的设置问题,中继器做为终端设备的网络拓展：,在这个网络拓扑中，中继器连接了网段1和网段2，由于中继器内
16、部是隔离的，因而做为网段1来讲，中继器就是该网段的一个终端设备，因而在网段1中，应该将PROFIBUS网线接在A1/B1上，同时网段1的终端电阻设置为“On”；而网段2与网段1类似，也需要将电缆连接在A2/B2上，同时终端电阻设置为“On”。在这种网络中，上下两个网段中，最多都还可以连接31个从站设备。,中继器在的两个网段内都做为中间设备的网络拓展,中继器在的两个网段内都做为中间设备的网络拓展,此时，中继器的网段1和网段2都是网络中间的一个站点，即终端电阻为“Off”，网段1的总长度为200米（1.5M bps），网段2的总长度也为200米（1.5M bps）。 以上两种情况中继器的中间拨码均为ON状态，因为我们没有做为物理网络的隔断。,接中继器时DP线的接线规格：,2.2.3西门子总线连接器说明,总线连接器即我们通俗讲的DP头，西门子总线连接器总共有三种类型，分别是： 1）6ES7 972-OBA12-OXAO (简称12),剥线的长度：前端铜线留下6mm，中间红色和绿色
